Прибор для построения дуги эллипса

 

(i)) 827326

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саоз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.79 (21) 2781373/28-12 с присоединением заявки № (51) М. К .

В 43L 11/04 сссР пе делам иэобретеиий и открытий (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 744.46 (088.8) (54) ПРИБОР ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДУГИ ЭЛЛИПСА

ГеоУдеротвеикый IcoNHTBT (23) Приоритет

Прибор относится к графическим приборам и предназначен для автоматизации чертежных работ по точному вычерчиванию чертежей-шаблонов плоских изделий, имеющих сложные криволинейные контуры.

Известен прибор для вычерчивания эллипсов, который собирается на двух жестко закрепляемых перпендикулярных направляющих, на которых с помощью шарнирных ползунов крепится стержень, содержащий ползун с пишущим элементом (1).

Однако с помощью этого прибора нельзя по граничным данным дуги эллипса определить центр эллипса, его полуоси и их расположение на чертеже.

Целью изобретения является расширение диапазона решаемых задач путем построения дуги эллипса по ее краевым условиям.

Это достигается тем, что прибор имеет штангу, снабженную центральным и крае- 0 выми ползунами, один из которых шарнирно соединен с ползуном вертикальной направляющей, линейку, один конец которой соединен с ползуном штанги, соединенным с ползуном вертикальной направляющей, а второй конец соединен с ползуном, несущим пишущий элемент, и соединенные одними концами с центральным ползуном штанги радиус-указатель и звено, имеющие ползуны на свободных концах, при этом вертикальная направляющая выполнена в виде прямоугольной рамы, а краевые ползуны штанги и ползуны звена и радиус-указателя установлены на двух противоположных сторонах рамы, причем звено шарнирно соединено с ползуном, несущим пишущий элемент.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема прибора; на фиг. 2 — геометрическое решение задачи определения параметров эллипса.

Даны две точки А и В, принадлежащие эллипсу, причем одна из них вершина, и соответствующие касательные прямые t>, и

t>. Тогда точка T=t>nt> принадлежит прямой OF, где 0 — центр эллипса, à F — середина хорды АВ (см. фиг. 2).

Рассматриваем эллипс а как параллельную проекцию окружности а . Для окружности соответствующая прямая Т 0 А В делит хорду А В пополам. Действительно, угол между хордой и касательной равен половине дуги, заключенной внутри его.

Следовательно, треугольник А Т В равнобедренный (А Т = В Т ), в треугольнике

А О В стороны O А = А В . Отсюда следует, что в этих треугольниках 0 F и Т F одновременно медиана и высота.

Так как при параллельном проецировании простое отношение трех точек сохра827326

50 няется, для соответствующего эллипса прямая ТО делит хорду АВ также пополам.

Для определения параметров эллипса проводят прямую q, проходящую через точки Т и F, строят прямую f, проходящую через точку А и перпендикулярно t определяют точку пересечения 0= fnq. Тогда точка О определяет центр эллипса, причем величина ОА равна величине одной из по-. луосей эллипса.

Для определения второй полуоси эллипса делают засечку точки В радиусом, равным

ОА, на оси ОХ (ОХ10f) и определяют точку Е; определяют точку б=fnBE. Тогда отрезок BG равен второй полуоси эллипса.

Прибор состоит из горизонтальной направляющей 1 и параллельной ей штанги 2, которые устанавливаются под прямым углом на вертикальной направляющей 3, выполненной в виде прямоугольной рамы, с помощь.о четырех ползунов 4, 5, 6 и 7, два из которых 6 и 7 снабжены шарнирами.

На левой вертикальной стороне рамы и на горизонтальной поверхности с помощью шарнирных ползунов 8 и 9 крепится стержень 10, на котором имеется шарнирный ползун 11, снабженный пишущим элементом 12. В ползуне 11 закреплена линейка

13, другой конец которой свободно скользит в ползуне 7. Радиус-указатель 14 и звено 15 одними концами закреплены в центральном ползуне 16, расположенном на штанге 2. Второй конец радиуса-указателя свободно скользит в ползуне 6. Звено проходит через ползун 11 и другим концом закреплено в шарнире ползуна 17.

Для определения параметров эллипса и вычерчивания его дуги фиксируют ползун 7 на вертикальной направляющей 3 в положении, соответствующем точке А. Штангу

2 закрепляют в положении, совпадающем с касательной в той же точке. Ползун 11 устанавливают на поле чертежа в точке В, а звено 15 — совпадающим с направлением касательной в этой точке. Тогда центральный ползун 16, в котором фиксируется один конец звена 15, займет положение, соответствующее точке Т. Ползун 6 перемещают по вертикальной направляющей так, чтобы радиус-указатель 14 занял положение медианы треугольника АТВ. Тогда ползун б определяет центр эллипса Q, а расстояние от него до ползуна 7 соответствует одной из полуосей эллипса. В точке О закрепляют

4 горизонтальную направляющую 1, направление который даст направление другой оси эллипса. Для определения ее величины устанавливают стержень 10 так, чтобы часть его длины от точки В до направляющей (точка F) соответствовала длине уже полученной полуоси эллипса (ОА =ОЕ) .

Оставшаяся величина стержня от точки В до левой вертикальной стороны рамы (точка G) соответствует другой полуоси эллипса. Фиксируют в этом положении стержень

10. При перемещении ползуна 11 от точки

В к точке А пишущий элемент 12 вычертит искомую дугу эллипса с наперед заданными условиями. Для свободного перемещения ползунов 8 и 9 в приборе предусмотрен съем звена 16, радиуса-указателя 14, а также ползуна 5. Особенности конструкции прибора позволяют вычерчивать дугу эллипса при условии, что угол, образованный штангой 2 и звеном 15 (угол АТВ), должен быть. больше прямого угла.

Формула изобретения

Прибор для построения дуги эллипса, содержащий горизонтальную и вертикальную направляющие с ползунами, связанными со стержнем, несущим ползун с пишущим элементом, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем построения дуги эллипса по краевым условиям, он имеет штангу, снабженную центральным и краевыми ползунами, один из которых шарнирно соединен с ползуном вертикальной направляющей, линейку, один конец которой соединен с ползуном штанги, соединенным с ползуном вертикальной направляющей, а второй конец соединен с ползуном, несущим пишущий элемент, и соединенные одними концами с центральным ползуном штанги радиус-указатель и звено, имеющие ползуны на свооодных концах, прп этом вертикальная направляющая выполнена в виде прямоугольной рамы, а краевые ползуны штанги и ползуны звена и радиус-указателя установлены на двух противоположных сторонах рамы, причем звено шарнирно соединено с ползуном, несущим пишущий элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов для воспроизведения плоских кривых. — М., изд-во АН СССР, 1959, с. 254, 827326

Puz. 1

Редактор Т. Клюкина

Заказ 1017/6 Изд. № 344 Тираж 419 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Невзоров

Техред И. Заболотнова

Корректоры: р. Беркович и Н. Федорова